Вопрос № 1. Основные понятия электромагнитного поля. Определение силы действующей на заряд в электрическом и магнитном поле.

Электромагнитным полем (ЭМП) называется вид материи, оказывающий на заряженные частицы силовое воздействие и определяемый во всех точках двумя парами векторных величин, которые характеризуют две его стороны - электрическое и магнитное поля.

Электрическое поле - это составляющая ЭМП, которая характеризуется воздействием на электрически заряженную частицу с силой, пропорциональной заряду частицы и не зависящей от ее скорости.

Магнитное поле - это составляющая ЭМП, которая характеризуется воздействием на движущуюся частицу с силой, пропорциональной заряду частицы и ее скорости.

Силу, действующую на заряд в электрическом поле, создаваемом

неподвижными зарядами

на заряд, в магнитном поле, действует сила, по формуле

,

где  - угол между векторами скорости и индукции.

Магнитная сила всегда направлена перпендикулярно векторам скорости заряда и магнитной индукции и образует с ними правую тройку векторов (при q>0), поэтому ее векторное выражение имеет вид

Направление этой силы можно найти по известному правилу левой руки

Вопрос № 2. Теорема Гаусса и Постулат Максвелла в интегральной форме.

Теорема Гаусса формулируется следующим образом: поток вектора напряженности электрического поля сквозь замкнутую поверхность в однородном изотропном диэлектрике равен отношению электрического заряда, заключенного внутри этой поверхности, к диэлектрической проницаемости диэлектрика.

Математическое выражение теоремы Гаусса в интегральной форме имеет вид

.

Для любой среды справедлива обобщенная теорема Гаусса или постулат Максвелла:

.

Вопрос № 3. Электрический ток и его составляющие.

  Электрическим током называют упорядоченное движение заряженных частиц или заряженных макроскопических тел. Различают два вида электрических токов

Током проводимости называют упорядоченное движение в веществе или вакууме свободных заряженных частиц

  Конвекционным электрическим током называют ток, обусловленный перемещением в пространстве заряженного макроскопического тела          Количественной мерой электрического тока является сила тока I - скалярная физическая величина    

      (2.1)

     Ток, сила и направление которого не изменяются с течением времени, называется постоянным  (рис. 2.2, а). Для постоянного тока     

    

     Электрический ток, изменяющийся с течением времени, называется переменным.     Единица силы тока – ампер (А).

     Плотностью тока  называют векторную физическую величину, совпадающую с направлением тока в рассматриваемой точке и численно равную отношению силы тока dI,     

     (2.2)

      Единица плотности тока – ампер на квадратный метр (А/м2).      Плотность постоянного электрического тока одинакова по всему поперечному сечению однородного проводника.   (ЭДС) источника:                   (2.3)      Единица ЭДС – вольт (В).     

Вопрос № 4. Принцип непрерывности электрического тока и магнитного потока в интегральной форме.

Поток вектора магнитной индукции сквозь поверхность называют магнитным потоком.

Магнитный поток измеряется в веберах (Вб). Магнитный поток величина скалярная.

Опыты показывают, что вошедший внутрь любого объема магнитный поток равен магнитному потоку, вышедшему из того же объема.

Магнитный поток сквозь замкнутую поверхность всегда равен нулю

. (4.6)

Это интегральная форма принципа непрерывности магнитного потока.

Закон сохранения заряда утверждает, что в замкнутой системе заряд сохраняется. Если система не замкнута, то заряд может изменяться.

Данное уравнение называется уравнением непрерывности в интегральной форме. Производная по времени связана с временной зависимостью заряда. Данное уравнение считается постулатом. По смыслу – это закон изменения заряда.